劉恒和謁者令張釋都隻看重中行說頭腦靈活、能說會道的特點，卻忽略了他孤身一人，在漢王朝了無牽掛。一般來講，隻要是有家室的人，就不敢輕易投降敵人。因為投降後，他的家人馬上就會麵臨滅族之災。而象中行說這種了無牽掛的人，在哪裡對他來講都一樣，並不擔心自己做了對漢王朝有害的事後會給自己帶來多大危害。
最後，見劉恒並沒有改變讓自己去匈奴的主意，中行說便滿含怨恨地對劉恒說：“如果陛下一定要讓我到匈奴去，我會報複陛下，讓漢王朝麵對巨大威脅。”
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劉恒並沒有將中行說的話放在心裡，認為是中行說因為不願意去匈奴說的氣話。令漢王朝所有人都完全沒有想到的是，中行說說到做到，按照劉恒的旨意被迫到匈奴後，一到匈奴便投降了匈奴。
剛開始時，劉恒和漢王朝的人都沒有意識到中行說的投降會對漢王朝有多大影響，並且劉恒對中行說的投降也無可奈何，既無法對他實施報複，更無法將其作為打擊的對象予以打擊。加上中行說剛投降匈奴，投降匈奴的危害一時之間還沒有顯現出來，因而沒有人覺得中行說的投降後會對漢王朝造成什麼嚴重後果。
老上單於了解到向自己投降的漢王朝使者在漢朝皇宮中行走多年，對漢王朝各方麵的情況都非常了解的情況後非常高興。由於這些年直接與漢王朝打交道不多，自己作為太子時，涉及到漢王朝的事基本上都是阿翁冒頓單於在處理，自己對漢王朝完全缺乏了解，現在有這樣一個對漢王朝非常了解的人投降自己，老上單於正求之不得。而中行說給老上單於說知的有關漢王朝的事，都是老上單於非常感興趣的事，因此，中行說投降匈奴後，很快便受到老上單於的信任。
在匈奴人心目中，對漢王朝的一切都非常感興趣，無論是漢族人的穿著還是飲食以及所用物品，他們都感到很是新奇，對漢族女子的漂亮、溫柔和能乾，則更是愛慕，匈奴人時常侵入漢王朝境內，主要就是搶掠漢人的財物和漢族女人。
投降匈奴後，中行說在與匈奴人的日常交往中，以漢朝人的視角，很快就發現匈奴人確實各方麵都非常落後，甚至可以說是愚昧。譬如匈奴人不會計數，在日常生活中，對自己族群有多少人，養了多少馬羊等牲口，完全不知數量，他們都隻是以能不能滿足自己的溫飽需要、能不能滿足自己對酒和女人的欲望為標準。正因為如此，匈奴人才會做出在漢族人看來完全不應該的亂倫之事。他們從不儲藏財物，有多少消耗多少，實在消耗不了，便隨意丟棄，並不覺得可惜和浪費。如此等等。
中行說不愧是一個聰明的人，到匈奴後沒多久便把匈奴人存在的問題大致梳理了出來。對梳理出來的問題，中行說認為通過自己的努力，完全可以讓匈奴人改變。他說服老上單於，在匈奴人中開始實施他改變匈奴人的計劃。
首先是教匈奴人計數。匈奴人不要說沒有文字，就連計數都不會，他們無論是對人還是對物，都是以群來區分，憑感覺來判斷。所以中行說首先教匈奴人將人、物、牲畜等進行分類，然後教他們以類分量，以個或件計數。慢慢地，匈奴人開始知道數數，對物品要以數量計算。可以說是中行說教會了匈奴人計數。
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